Wykres przedstawia zależność szybkości od czasu V(T) w ruchu samochodu o masie 1000 kg. Oblicz wartość siły wypadkowej działającej na ten pojazd w kolejnych etapach ruchu przy założeniu, że jest to ruch prostoliniowy.

Wykres przedstawia zależność szybkości od czasu V(T) w ruchu samochodu o masie 1000 kg. Oblicz wartość siły wypadkowej działającej na ten pojazd w kolejnych etapach ruchu przy założeniu, że jest to ruch prostoliniowy.
Odpowiedź

W przedziale czasu (0-10s) mamy ruch jednostajnie przyspieszony.  Aby odnaleźć siłę wypadkową tego ruchu skorzystamy z II zasady dynamiki Newtona.  [latex]F_{w}=ma\ [/latex] Musimy znaleźć przyspieszenie w tego ruchu: [latex]a=frac{Delta v}{Delta t}[/latex] Dane bierzemy z wykresu v(t) [latex]a=frac{20frac{m}{s}-0frac{m}{s}}{10s-0s}=2frac{m}{s^2}[/latex] Podstawiamy do wzoru na siłę wypadkową.  [latex]F_w=1000kg*2frac{m}{s^2}=2000N[/latex] W przedziale czasu (10-52s) ciało porusza się ruchem jednostajnym. Przyczynę tego ruchu wyjaśnia I zasada dynamiki Newtona: Ciało spoczywa lub porusza się ruchem jednostajnym, gdy wszystkie siły działające na ciało się równoważą (wypadkowa jest równa 0). Więc w tym przedziale czasowym wypadkowa jest równa 0.  W przedziale czasu (52-60s) ciało porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym, powoli zwalnia. Taki stan rzeczy również określa II zasada dynamiki.  Obliczamy opóźnienie tego ruchu.  [latex]a=frac{0frac{m}{s}-20frac{m}{s}}{60s-52s}=-2,5frac{m}{s^2}[/latex] Minus oznacza przeciwny zwrot wektora w stosunku do ruchu ciała. Taki sam zwrot będzie mieć siła wypadkowa działająca na to cialo, więc minus można pominąć.  [latex]F=2,5frac{m}{s^2}*1000kg=2500N[/latex] Odp. W przedziale czasowym (0-10s) na ciało działała siła zgodna z wektorem przyspieszenia o wartości 2000N, w przedziale czasowym (10-52s) na ciało działała wypadkowa równa 0, a w etapie końcowym tego ruchu na ciało działała wypadkowa siła hamująca o wartości 2500N. 

Dodaj swoją odpowiedź